对cas蛋白的计算分析释放了HIV-1向基因治疗的新潜力

科学领域:

• * 对传染病进行基因编辑.
• * 分子生物学和病毒学
• * 生物信息学和计算生物学

背景情况:

• * 抗逆转录病毒疗法 (ART) 治疗人类免疫缺陷病毒1型 (HIV-1),但不是治愈,导致慢性感染.
• * 集群定期间隔的简短的Palindromic重复 (CRISPR/Cas) 基因编辑显示,通过向集成的前病毒,对HIV-1治愈有希望.
• *现有的CRISPR/Cas研究主要使用SpCas9或SaCas9,但新的Cas蛋白和工程变体提供了不同的原体空间邻基因 (PAM) 要求和不匹配容忍度,影响了HIV-1向.

研究的目的:

• *以计算方式评估各种Cas编辑器对于HIV-1基因编辑的适用性.
• * 评估不同PAMs和不匹配公差对指导RNAs (gRNAs) 安全性,广度和有效性的影响.
• * 确定针对HIV-1遗传变异性的最佳Cas编辑器和参数.

主要方法:

• *使用了命名,多样化,缩小,过 (NDNF) 计算管道.
• *评估了46个不同的潜在的Cas编辑器,以评估它们的HIV治疗潜力.
• *分析了gRNA池的安全性,广度和有效性,跨越各种PAM和不匹配容忍度.

主要成果:

• *更广泛的PAM增加了对SaCas9和LbCas12a的向潜力,但减少了对SpCas9有用的gRNA,同时增加了可向位置.
• * 对于Cas编辑器来说,2次不匹配的容忍度表明了在目标敏感度和目标外特异性之间理想的平衡.
• * SpCas-NG和SPRY-Cas9在所有检查的编辑器中显示出安全,广泛和有效的抗HIVgRNA数量最多.

结论:

• *较大的Cas蛋白和更广泛的PAM目前为HIV-1基因编辑提供了更好的准能力.
• *未来的研究应该专注于提供更长的有效载荷或增强较小的Cas编辑器的宽度.
• * 探索各种Cas编辑器对于推进HIV-1基因编辑疗法至关重要,因为它们具有独特的PAM和不匹配耐受性.